(57)【要約】【課題】インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備え、インキタンクが交換可能なカートリッジ式の直液式筆記具でありながら、上向き筆記可能な筆記具を提供する。【解決手段】インキ保留体後端部端面からインキタンクカートリッジとインキ保留体を壁別する壁までの空間を１３０ｍｍ３以上、インキタンクカートリッジ接続孔の直径が３ｍｍ〜５ｍｍ、接続孔の長さが１２ｍｍ以下となるように設計する。【選択図】            図１
2005007740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、前記インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備え、インキタンクが交換可能なカートリッジ式の直液式筆記具において、前記インキ保留体後端部端面から前記インキタンクカートリッジと前記インキ保留体を壁別する壁までの空間が１３０ｍｍ３以上を有し、前記インキタンクカートリッジ接続孔の直径が３ｍｍ〜５ｍｍ、前記インキタンクカートリッジ接続孔の長さが１２ｍｍ以下であることを特徴とした直液式筆記具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備え、インキタンクが交換可能なカートリッジ式の直液式筆記具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備えた筆記具は、所謂蛇腹直液式の筆記具と呼ばれ、大容量のインキを収容することができると共に、ペン先への豊富かつ安定したインキ供給をなすことができる特徴を持っていることが知られている。
【０００３】
しかしながら、蛇腹直液式の筆記具の場合、ペン先にインキを供給する誘導芯がインキと接触していない状態では筆記を続けることができないため、所謂上向き筆記の状態が頻繁になされるホワイトボードマーカーや油性マーカーなどに応用することが難しいという問題があった。
【０００４】
これまで特開２００２−２２５４８９に記されている通り、一時的にインキを蓄える繊維集束体などからなるインキ吸蔵体を誘導芯に接続することで、蛇腹直液式であっても上向き筆記に対応できるような手段がなされてきた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２２５４８９公報
【特許文献２】
特開平９−１１６８１公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの手段は上向き筆記に対してはある程度の効果が見られるが、インキの供給がインキ吸蔵体を介して誘導芯からペン先に到達するため、インキ吸蔵体の体積を増やせば増やすほど、旧来の中綿式筆記具に近くなり、豊富かつ安定したインキ供給という直液式筆記具本来の特徴を失うという問題があった。更に根本的な問題として、これらの発明はインキタンクが交換可能なカートリッジ式についてはインキ吸蔵体を設ける空間についての対応ができていないという問題があった。
【０００７】
また、特開平９−１１６８１ではカートリッジ接続孔の直径を３ｍｍ以上にするという発明の記載が見られるが、この発明はペン体がインキ誘導芯とインキ誘導芯と分離した気液交換溝とから構成されることによってインキの供給と圧力変化時などによるインキ流出の一時貯留を独立して行うのでインキ漏れに対して有利であること、また気液交換溝がインキによって埋まり、インキが交換弁の役割を果たすためインキ漏れに対して有利であることを特徴とした発明であり、上向き筆記の問題を解決した発明ではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、前記インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備え、インキタンクが交換可能なカートリッジ式の直液式筆記具において、前記インキ保留体後端部端面から前記インキタンクカートリッジと前記インキ保留体を壁別する壁までの空間が１３０  ｍｍ３以上を有し、前記インキタンクカートリッジ接続孔の直径が３ｍｍ〜５ｍｍ、前記インキタンクカートリッジ接続孔の長さが１２ｍｍ以下であることを特徴とした直液式筆記具を要旨とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
前述のごとく、インキ保留体後端部端面からインキタンクカートリッジとインキ保留体を壁別する壁までの空間を１３０  ｍｍ３以上設けることにより、インキタンクカートリッジから供給されたインキが一時的に貯留される空間が存在する。この空間はインキタンク部として機能する。更にインキタンクカートリッジ接続孔の直径が３ｍｍ〜５ｍｍであるため、空間に貯留されたインキは、上向き筆記した場合でも、ある程度以上の衝撃などを加えない限り、表面張力によって保持され簡単にはインキタンクカートリッジ側には戻らない。そのため、上向き筆記が可能となる。しかも、インキの供給がインキ吸蔵体を介していないため、直液式本来の豊富なインキ供給が可能となり濃い筆跡を得ることができる。
【００１０】
また本発明の場合、インキタンクが交換可能なカートリッジ式でありながら、誘導芯とインキ吸蔵体を接続させることもできる。インキ保留体後端部端面からインキタンクカートリッジとインキ保留体を壁別する壁までの空間が１３０  ｍｍ３以上を有しているため、この空間部分にインキ吸蔵体を設けることができるし、１３０  ｍｍ３以上の空間の確保により、インキタンクカートリッジ側から供給されたインキを豊富に貯留することができ、インキ吸蔵体を十分にインキで濡らすことができるからである。
【００１１】
すなわち本発明の場合、インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備え、インキタンクが交換可能なカートリッジ式の直液式筆記具でありながら、上向き筆記可能な筆記具を提供することが可能となる。
【００１２】
このとき、インキ保留体後端部端面からインキタンクカートリッジとインキ保留体を壁別する壁までの空間が１３０  ｍｍ３以下であると、上向き筆記に必要なだけのインキ貯留がなされない。また、仮にインキ吸蔵体を設ける場合でも、インキ保留体後端部端面からインキタンクカートリッジとインキ保留体を壁別する壁までの空間が１３０  ｍｍ３以下であると、十分なインキ貯留ができない。更に、インキタンクカートリッジ接続孔の直径が５ｍｍ以下でないと、上向き筆記の状態でインキの表面張力が働かずに、インキがインキタンク内に戻ってしまうため、上向き筆記を続けることができない。一方、インキタンクカートリッジ接続孔の直径が３ｍｍ以上でないと、インキの表面張力が働きすぎてインキタンクカートリッジからのインキが接続孔から空間及びインキ保留体の誘導芯にスムーズに供給されない。また同時に、インキタンクカートリッジ接続孔の長さが１２ｍｍ以下でないと、インキの表面張力とのバランスが悪く、インキタンクカートリッジからのインキを空間及びインキ保留体の誘導芯にスムーズに供給できない。
【００１３】
以下、実施例を図面に基づき説明する。図１はアルコールインキのホワイトボードマーカーの例である。先軸筒１はペン先ホルダー部２とインキ保留部３からなるインキ保留体４を取り付ける前開口部５と自由状態のインキを内蔵するポリプロピレン製の有底筒体で第１インキタンク部６を有するインキタンクカートリッジ７を取り付ける接続部８及び接続孔９からなる。インキ保留体４は先軸筒１の塑性変形により縮径された内包凸部に嵌合することで固定されており、インキタンクカートリッジ７は縮径された開口部１０を先軸筒１の接続部８に圧入することによって固定されている。ただし、インキタンクカートリッジは交換式のため脱着可能である。先軸筒１の後端部外周には雄ネジ部１１が形成され、後軸筒１２の先端内周に形成された雌ネジ部１３と螺着されて、先軸筒１と後軸筒１２とが脱着可能に連結されている。
【００１４】
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間には空間１６が形成され、第２インキタンク部１７として機能する。
【００１５】
繊維集束体からなる誘導芯１８は第２インキタンク部１７に達しており、第２インキタンク部１７からのインキを誘導芯１８を経てペン先１９に供給している。
【００１６】
インキ保留体４は、インキ保留部３として複数の櫛歯状のフィン２０を有しており、各櫛歯間の空間２１が形成されている。また、筆記に共したインキの体積分、インキタンク部に空気を供給するための空気流通溝２２が各櫛歯間の空間２１に連通して形成されている。温度変化などでインキタンク部に圧力がかかった場合、圧力に押し出される過剰なインキは誘導芯１８や、誘導芯１８と貫通孔２３の間隙を経てペン先１９に供給されるようなことは無く、空気流通溝２２を経て櫛歯の空間２１に一時的に溜められる。空気流通溝の外界開放部として空気流通孔２４を設けている。
【００１７】
本例の場合、インキの主溶剤が油性及びアルコール系のためポリプロピレン製のインキ保留体４を使用しており、毛細管力によるインキ保持能力を考慮して櫛歯状のフィン２０間の距離（空間２１の幅）は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度に設定されている。また空気流通溝２２の寸法は０．１５ｍｍ程度に設定されている。
【００１８】
以上の他にも、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々なせるものである。一例を挙げると、インキは主溶剤が水である水性インキであっても良い。ペン先としては、ボールペンチップ、連通多孔を有する合成樹脂製ペン先でも良い。インキ保留体４は主溶媒が有機溶剤の場合、ポリプロピレンの他にポリアセタール、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン等を使用でき、主溶媒が水の場合、ＡＢＳ、ＡＳなどを適宜使用することができる。
【００１９】
更に実施例に従って詳細を説明するが、本発明は実施例だけに限定されるものではない。
【００２０】
実施例１
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を１５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を４ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。
【００２１】
実施例２
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を１５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を４ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。更に、空間１６に収容可能なポリプロピレンからなる外皮で被覆された繊維集束体からなるインキ吸蔵体２５を誘導芯と接続した。
【００２２】
比較例１
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を４ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。
【００２３】
比較例２
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を４ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。
【００２４】
比較例３
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を１５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を６ｍｍとし、長さを７ｍｍした。
【００２５】
比較例４
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を１５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を２ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。
【００２６】
比較例５
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間には空間１６の体積を５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を４ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。更に、空間１６に収容可能なポリプロピレンからなる外皮で被覆された繊維集束体からなるインキ吸蔵体２５を誘導芯と接続した。
【００２７】
比較例６
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間には空間１６の体積を１５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を２ｍｍとし、長さを７ｍｍとした。更に、空間１６に収容可能なポリプロピレンからなる外皮で被覆された繊維集束体からなるインキ吸蔵体２５を誘導芯と接続した。
【００２８】
比較例７
インキ保留体４の後端部端面１４とインキタンクカートリッジ７とインキ保留体４を壁別する壁１５の間の空間１６の体積を１５０  ｍｍ３とした。また、インキタンクカートリッジ接続孔９の直径を３ｍｍとし、長さを１５ｍｍとした。
【００２９】
性能試験
上向き状態で筆記を行い、４０ｍ以上筆記可能か否かを試験した。また筆跡の濃度を目視で確認した。
【００３０】
性能試験結果
実施例１は４０ｍ以上の上向き筆記が可能であった。また上向き筆記でありながら、ペン先下向きでの筆記と同様に直液式本来の豊富なインキ供給が可能のために、筆跡の濃度が濃かった。実施例２は４０ｍ以上の上向き筆記が可能であった。しかし、誘導芯がインキ吸蔵体と接続しており、インキの供給がインキ吸蔵体を介しているため、実施例１に比べると筆跡の濃度はやや薄かった。比較例１〜比較例７はいずれも４０ｍ以上の上向き筆記は不可能であった。比較例１は上向き筆記のために必要な一時的なインキ貯蔵を行う空間が存在しないし、比較例２は空間があるものの上向き筆記を行うためには十分な体積ではなかった。比較例３は上向き筆記のために必要な一時的なインキ貯蔵を行う空間が十分に存在するものの、インキタンクカートリッジ接続孔の直径が大きすぎるためにインキの表面張力が十分に働かず、筆記時の振動によって空間に貯蔵されたインキがインキタンクカートリッジ側に戻ってしまった。比較例４は上向き筆記のために必要な一時的なインキ貯蔵を行う空間が十分に存在するものの、インキタンクカートリッジ接続孔の直径が小さすぎるためにインキの表面張力が働きすぎて、インキタンクカートリッジ側から空間へのインキ供給がスムーズにいかなかった。比較例５は誘導芯をインキ吸蔵体と接続したものの、空間の体積が小さいために、インキ吸蔵体の体積が小さくなり、上向き筆記に対応することができなかった。比較例６は、空間の体積及びインキ吸蔵体の体積は十分あるものの、インキタンクカートリッジ接続孔の直径が小さすぎるために、インキタンクカートリッジ側からのインキ供給がスムーズにいかず、インキ吸蔵体がインキで十分に濡れなかった。比較例７は上向き筆記のために必要な一時的なインキ貯蔵を行う空間が十分に存在し、インキタンクカートリッジ接続孔の直径も最適であるものの、インキタンクカートリッジ接続孔の長さが長いため、インキタンクカートリッジ側からのインキ供給がスムーズにいかなかった。
【００３１】
【表１】
2005007740.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
以上の結果より、本発明の場合、インキタンクに自由状態で収容したインキをペン先に供給するための流通制御部材として、外周面の軸線方向に対し垂直に設けられた多数の櫛歯状のフィンにより構成されインキタンクと外気を結ぶ狭幅深底状の空気流通溝を有したインキタンク内の気圧変化によるインキの外部流出を一時的に保留するインキ保留体を有し、インキ保留体の貫通孔内にはインキタンク部から供給されたインキをペン先に誘導する誘導芯を備え、インキタンクが交換可能なカートリッジ式の直液式筆記具でありながら、上向き筆記可能な筆記具を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における直液式筆記具の縦断面図である。
【図２】実施例１における直液式筆記具縦断面図である。
【図３】実施例２における直液式筆記具縦断面図である。
【図４】比較例１における直液式筆記具縦断面図である。
【図５】比較例２における直液式筆記具縦断面図である。
【図６】比較例３における直液式筆記具縦断面図である。
【図７】比較例４における直液式筆記具縦断面図である。
【図８】比較例５における直液式筆記具縦断面図である。
【図９】比較例６における直液式筆記具縦断面図である。
【図１０】比較例７における直液式筆記具縦断面図である。
【符号の説明】
１  先軸筒
２  ペン先ホルダー部
３  インキ保留部
４  インキ保留体
５  先軸筒の前開口部
６  第１インキタンク部
７  インキタンクカートリッジ
８  接続部
９  接続孔
１０  インキタンクカートリッジの開口部
１１  後軸筒
１２  雄ネジ部
１３  雌ネジ部
１４  インキ保留体の後端部端面
１５  壁
１６  空間
１７  第２インキタンク部
１８  誘導芯
１９  ペン先
２０  櫛歯状のフィン
２１  櫛歯間の空間
２２  空気流通溝
２３  貫通孔
２４  空気流通孔
【図１】
2005007740.tif 000004
【図２】
2005007740.tif 000005
【図３】
2005007740.tif 000006
【図４】
2005007740.tif 000007
【図５】
2005007740.tif 000008
【図６】
2005007740.tif 000009
【図７】
2005007740.tif 000010
【図８】
2005007740.tif 000011
【図９】
2005007740.tif 000012
【図１０】
2005007740.tif 000013